東京大学 大学院農学生命科学研究科 生物・環境工学専攻

生物環境工学研究室

Bioenvironmental Engineering Lab
The University of Tokyo

研究テーマ

光合成の光環境応答の解明、および施設園芸における光環境制御への応用

光環境が光合成に及ぼす影響を生理生態学的に解析し、その知見を温室や植物工場における光環境制御に応用することを目的としています。これまで、分光分布(光質)の影響、下位葉への補光の影響、連続明期の影響などについて研究を行なってきました。現在は、時間的に変動する光環境の影響に興味を持って研究を進めています。これらの研究には、分光分布制御や出力の時間変化の制御が容易で、局所的な照射も可能なLEDを活用してきました。生物学と工学の両者の知識・テクニックを利用して、興味深い知見の獲得と新技術の開発を目指します。

主要な原著論文・講演要旨

Matsuda, R. (2019) Effects of supplemental lighting with LEDs on physiological aspects of photosynthesis in crop plants. Light & Engineering 27: 42-48.

村上貴一・地子智浩・松田 怜・富士原和宏.(2019) 人工光植物栽培における光質と光合成.光合成研究 29(2): 138-146.

Murakami, K., R. Matsuda, K. Fujiwara. (2018) Quantification of excitation energy distribution between photosystems based on a mechanistic model of photosynthetic electron transport. Plant, Cell and Environment 41(1): 148-159.

Murakami, K., R. Matsuda, K. Fujiwara. (2018) A mathematical model of photosynthetic electron transport in response to light spectrum based on excitation energy distributed to photosystems. Plant and Cell Physiology 59(8): 1643-1651.

Murakami, K., R. Matsuda, K. Fujiwara. (2017) A basis for selecting light spectral distribution for evaluating leaf photosynthetic rates of plants grown under different light spectral distributions. Environmental Control in Biology 55(1): 1-6.

Matsuda, R., K. Murakami. (2016) Light- and CO2-dependent systemic regulation of photosynthesis. Progress in Botany 77 (Luttge, U., F.M. Canovas, R. Matyssek eds.), Springer International Publishing, Switzerland, p.151-166.

Murakami, K., R. Matsuda. (2016) Optical and physiological properties of a leaf. LED Lighting for Urban Agriculture (Kozai, T., K. Fujiwara, E. Runkle eds.), Springer Science+Business Media, Singapore, p.113-123.

Matsuda, R. (2016) Effects of physical environment on photosynthesis, respiration, and transpiration. LED Lighting for Urban Agriculture (Kozai, T., K. Fujiwara, E. Runkle eds.), Springer Science+Business Media, Singapore, p.163-175.

Matsuda, R., T. Yamano, K. Murakami, K. Fujiwara. (2016) Effects of spectral distribution and photosynthetic photon flux density for overnight LED light irradiation on tomato seedling growth and leaf injury. Scientia Horticulturae 198: 363-369.

Murakami, K., R. Matsuda, K. Fujiwara. (2016) Interaction between the spectral photon flux density distributions of light during growth and for measurements in net photosynthetic rates of cucumber leaves. Physiologia Plantarum 158(2): 213-224.

Matsuda, R., N. Ozawa, K. Fujiwara. (2014) Leaf photosynthesis, plant growth, and carbohydrate accumulation of tomato under different photoperiods and diurnal temperature differences. Scientia Horticulturae 170: 150-158.

Murakami, K., R. Matsuda, K. Fujiwara. (2014) Light-induced systemic regulation of photosynthesis in primary and trifoliate leaves of Phaseolus vulgaris: effects of photosynthetic photon flux density (PPFD) versus spectrum. Plant Biology 16(1): 16-21.

Murakami, K., R. Matsuda, K. Fujiwara. (2013) Effects of supplemental lighting to a lower leaf using light-emitting diodes with different spectra on the leaf photosynthetic rate in sweet pepper. Journal of Agricultural Meteorology 69(2): 55-63.

関連画像

図1 LED人工太陽光光源システムを用いて再現した太陽光照射下におけるキュウリ葉の純光合成速度測定

図2 夜間に照射するLED光の分光分布がトマト苗の生育に及ぼす影響